4 Описание лабораторного стенда

4.1 Функциональная схема стенда

Схема экспериментальной установки для исследования характеристик полупроводниковых излучателей показана на рис. 1.9.

В качестве исследуемого излучателя применимы полупроводниковые лазеры, работающие на длине волны 0,80,9 мкм, например, импульсный лазер ИЛПИ-105 или непрерывный лазер ИЛПН-108.

Рис. 1.9. Функциональная схема лабораторной установки для

исследования характеристик полупроводниковых лазеров

Для запуска лазера ИЛПИ-105 импульсного излучения используется источник постоянного тока ИП, генератор импульсов типа Г5-15 и небольшая схема (рис. 1.10), обеспечивающая прохождение импульсов тока длительностью менее 1 мкс и регулируемой амплитудой до 10 А. Для контроля служит осциллограф С9-1.

Рис. 1.10. Схема подключения ИЛПИ-105

Для запуска лазера ИЛПН-108 непрерывного излучения используется источник постоянного тока ИП типа Б5-47 напряжением 3 В и регулируемой силой тока до 240 мА. Излучатель установлен на юстировочном столике и имеет возможность поворачиваться как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости.

Излучение проходит через монохроматор МДР-4 с дифракционной решёткой 1200 штрихов на миллиметр. Данный прибор работает в области спектра 0,24,0 мкм и позволяет отсчитывать спектр с точностью до десятых долей нанометра. Регистрируется излучение с помощью фотоэлектронного умножителя ФЭУ-62, усилителя постоянного тока (У) и цифрового вольтметра В7-38.

Для автоматизации работы стенда используется ПК с многоканальной платой ЦАП и АЦП.

Сигнал с ФЭУ поступает на вход АЦП-1, встроенный в ПК, а также на цифровой вольтметр В7-38. На АЦП-2 поступает сигнал ФД, встроенного в излучательный лазерный модуль ИЛПН-108. Сигнал ФД обрабатывается и отображается в виде излучаемой мощности ЛД.

5 Экспериментальная часть

5.1 Работа с импульсным лазером илпи-105

1. Ознакомьтесь с описанием экспериментальной установки, схемой подключения полупроводникового лазера, правилами работы на монохроматоре МДР-4. Проверьте правильность подключения блоков, наличие надёжного заземления.

2. Запустите лазер ИЛПИ-105. Для этого включите осциллограф, генератор импульсов Г5-15, блоки питания схемы управления и прибора ночного видения. Длительность импульсов генератора Г5-15, запускающих импульсный лазер ИЛПИ-105, должна быть менее 1 мкс.

Пронаблюдайте зависимость выходной оптической мощности от тока излучения. Различите светодиодный и лазерный режимы.

3. Настройте ПНВ на изображение излучателя, выявите и оцените размеры излучающей области.

Установите матовый рассеиватель на расстоянии 24 см от излучателя и зафиксируйте вертикальные и горизонтальные размеры наблюдаемой картины на матовом стекле. Объясните результаты.

4. Снимите ватт-амперную характеристику в диапазоне 38 А с шагом 0,1 А. Отметьте на кривой точки, соответствующие генерации 1, 2, 4 мод. Объясните результаты.

5. Получите апертурные характеристики в вертикальной и горизонтальной плоскостях ориентации p-n-перехода (вращая лазерный диод в вертикальной плоскости). Определите значения NA в обоих случаях. Объясните различие в значенияx NA для разных плоскостей.